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표제지
초록
목차
제1장 서론 13
제1절 연구배경 및 목적 13
제2절 연구내용 및 범위 15
제2장 이론적 배경 16
제1절 비점오염원과 저감시설 16
1. 비점오염원의 정의와 특성 16
2. 비점오염원의 종류와 영향 17
3. 비점오염원 관리 대책 20
4. 비점오염 저감시설의 종류 26
제2절 여과이론 46
1. 여과 메커니즘 46
2. 여과에 영향을 미치는 인자 49
제3장 실험 장치 및 방법 53
제1절 실험 장치 53
1. Lab Scale 여과장치 53
2. Pilot Scale 여과장치 55
제2절 시험재료와 인공 초기우수 농도 58
1. 시험재료 58
2. 인공 초기우수의 농도 59
제3절 여재별 성능 실험 62
1. 실험 여재 62
2. 여과효율 실험 63
3. 손실수두 회복 실험 및 역세척 효율 실험 64
제4절 화산석 여재 성능 실험 67
1. 화산석 여재의 물리적 특성 67
2. 화산석 여재의 여과효율 실험 67
3. 화산석 여재의 손실수두 회복 실험 69
4. 화산석 여재의 역세 공기량 변화에 따른 역세척 효율 실험 71
제4장 실험 결과 및 고찰 76
제1절 여재별 성능 실험 결과 76
1. 여재별 여과효율 분석 76
2. 여재별 손실수두 회복 및 역세척 효율 분석 78
제2절 화산석 여재의 물리적 특성 분석 84
제3절 화산석 여재의 여과효율 분석 85
1. 농도별 여과효율 분석 85
2. 농도 간 여과효율 비교 분석 88
제4절 화산석 여재의 손실수두 회복 분석 90
1. 농도별 손실수두 회복 분석 90
2. 농도 간 손실수두 회복 비교 분석 91
제5절 화산석 여재의 역세척 효율 분석 92
1. 역세 공기량별 역세척 효율 분석 92
2. 역세 공기량 간 역세척효율 비교 분석 95
제5장 결론 96
References 99
Abstract 102
Table 2-1. Non-point source pollutants management process on 4... 21
Table 2-2. 2nd comprehensive plan of non-point source pollutants... 22
Table 2-3. Project for environmental effects evaluation 24
Table 2-4. Industry duty to report installation of non-point source 25
Table 2-5. Type and character of technical factor in Low Impact... 41
Table 2-6. Porosity ratio by sphericity of filter media 51
Table 2-7. Physical character of filter media particulate, filtering... 52
Table 3-1. Specification of lab scale filtering facility 54
Table 3-2. Specification of pilot scale filtering facility 57
Table 3-3. Criterion of TARP and test materials 58
Table 4-1. Analysis table of SS concentration in each filter media 77
Table 4-2. Mass balance Analysis in filtering process among filter media 83
Table 4-3. Results of analysis on physical character of volcanic stone... 84
Table 4-4. SS average concentration and filtering efficiency 89
Table 4-5. Mass balance Analysis in filtering process among... 95
Figure 2-1. Plane and cross section of water storage 28
Figure 2-2. Sample of under water storage 28
Figure 2-3. Plane and cross section of artificial swamp 30
Figure 2-4. Sample of swamp 30
Figure 2-5. Plane and cross section of infiltration trench 32
Figure 2-6. Sample of infiltration trench 32
Figure 2-7. Plane and cross section of infiltration basin 34
Figure 2-8. Sample of infiltration tank 34
Figure 2-9. Sample of porous pavement 35
Figure 2-10. Plane and cross section of vegetated filter strips 37
Figure 2-11. Sample of vegetated filter strips 37
Figure 2-12. Sample of swale 38
Figure 2-13. Plane and cross section of dry swale 39
Figure 2-14. Plane and cross section of wet swale 40
Figure 2-15. Sample of filtering facilities 42
Figure 2-16. Sample of vortex facilities 43
Figure 2-17. Sample of screen facilities 44
Figure 2-18. Sample of coagulation process facilities 45
Figure 2-19. Trace of particles and filtering mechanism 47
Figure 2-20. Particles' collecting of filter media 49
Figure 3-1. Diagram of lab scale filtering facility 53
Figure 3-2. Diagram of pilot scale filtering facility 55
Figure 3-3. Composition of pilot scale filtering facility 56
Figure 3-4. Separating sieve and mixed test materials 59
Figure 3-5. Artificial initial rainwater of lab scale filtering facility 60
Figure 3-6. Artificial initial rainwater of pilot scale filtering facility 61
Figure 3-7. Experimental filter media 62
Figure 3-8. Experiment of filtering efficiency in each filter media 63
Figure 3-9. Recovery experiment of head loss in each filter media 64
Figure 3-10. Filtering stagnant water and 1 st. 2nd backwashing water 65
Figure 3-11. Operating of pilot scale filtering facility 68
Figure 3-12. Sampling of influent & treated water, SS quantitative... 68
Figure 3-13. Measurement of differencial head of pilot scale filtering... 69
Figure 3-14. Measurement of differencial head of pilot scale filtering... 70
Figure 3-15. Backwashing process and recovery experiment of... 71
Figure 3-16. Performance curve by head-loss of backwashing blower 72
Figure 3-17. Backwashing blower and configuration of air diffuser 73
Figure 3-18. Backwashing air pressure and backwashing air volume 74
Figure 3-19. Filtering stagnant water and 1st, 2nd backwashing... 75
Figure 4-1. Trend of SS filtering efficiency in each filter media 76
Figure 4-2. Trend of recovery of head loss after backwashing in each filter... 78
Figure 4-3. Trend of SS filtering efficiency 85
Figure 4-4. Trend of SS filtering efficiency 86
Figure 4-5. Trend of SS filtering efficiency 87
Figure 4-6. Trend of SS average filtering efficiency 88
Figure 4-7. Trend of recovery of head loss after backwashing 91
초록보기 더보기
본 연구는 최근 변경된 여과장치형 비점오염 저감시설의 설치기준에 따라 제작된 모형시설로, 운전 시의 여과효율 실험과 운전 후 역세척을 통한 손실수두 회복 실험 및 역세척 효율 실험을 실시하고, 이를 통해 여과장치형 비점오염 저감시설에 적합한 여재 발굴과 최적의 시스템 개발에 초점이 있다.
본 연구를 위해 비점오염물질 시료를 조제하여 자연 초기우수와 유사한 인공초기우수를 만들었고, lab scale 여과장치를 제작하여 여재별 성능 실험을 진행하였으며, pilot scale 여과장치를 제작하여 화산석 여재의 초기우수 농도별 성능 실험과 시스템 최적화 실험을 세부적으로 실시하였다.
0.2㎥/hr 용량의 lab scale 여과장치로 실시한 4가지 여재(화산석, 고분자PE, 유리발포, 섬유볼)에 대한 여과효율 실험결과, 유입수 대비 처리수의 SS 처리효율이 화산석 여재는 90.1%, 고분자PE 여재는 86.5%, 유리발포 여재는 87.5%, 섬유볼 여재는 74.4%로 나타나, 섬유볼 여재를 제외한 나머지 3가지 여재는 환경부 기준 80%를 만족하는 것으로 확인되었다. 시설 운전 후 실시한 여재층에 대한 공기 역세척 후의 손실수두 회복 실험에서는 운영 시 증가된 여재별 0.5~1.0mm의 손실수두가 역세척 후 원상태로 돌아왔으며, 함께 실시한 정량분석을 통한 공기 역세척 효율 실험결과, 화산석 여재는 88.1%, 고분자PE 여재는 87.3%, 유리발포 여재는 67.4%, 섬유볼 여재는 91.1%로 나타나, 유리발포 여재를 제외한 나머지 3가지 여재의 역세척 효율이 우수한 것으로 확인되었다.
4㎥/hr 용량의 pilot scale 여과장치로 실시한 화산석 여재에 대한 초기우수 농도별(300mg/L, 600mg/L, 900mg/L) 여과효율 실험결과, 여과조유입수 대비 처리수의 SS 처리효율이 각각 84.2%, 90.7%, 95.1%로 나타났다. 초기우수 농도 간에 여과효율의 유의적인 차이를 볼 수 있어 초기우수 농도가 높을수록 여과효율이 높은 것을 알 수 있었다. 시설 운전 후 실시한 여재층에 대한 공기 역세척 후의 손실수두 회복 실험에서는 운전 시 증가된 농도별 1.2~1.6mm의 손실수두가 역세척 후 원상태로 돌아왔다. 풍량별로 실시한 정량분석을 통한 공기 역세척 효율 실험결과, 190㎥/㎡/hr(40㎥/hr) 풍량과 142㎥/㎡/hr (30㎥/hr) 풍량에서는 각각 84.4%와 78.8%의 높은 역세척 효율을 보인 반면, 102㎥/㎡/hr(20㎥/hr) 풍량에서는 67.4%의 비교적 낮은 역세척 효율을 보였다. 이를 통해 적정한 풍량의 브로어 설치와 적절한 산기장치의 구성이 여과장치형 비점오염 저감시설의 최적 시스템 설계에 중요한 인자임을 알 수 있었다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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